基于SNMP协议的通用数据采集系统

童辰+陈慧+季海

摘要

本文分析归纳了SNMP协议查询网络设备MIB的共性模式，提出一套通用的MIB信息采集流程，隔离了不同网络设备0ID号不一致的差异性。设计基于消息队列的Trap消息处理流程，在性能和能耗之间取得较好的平衡。最后使用Java语言基于B/S架构实现了该系统。

【关键词】SNMP Trap 通用数据采集 消息队列 线程池

简单网络管理协议（SNMP）是由IETF定义的一套网络管理协议，常见的网络传输设备均支持该协议。利用该协议，网络管理程序可以获取网络传输设备的基本信息、内部模块运行状态、端口流量、告警事件等信息，是网络管理软件的核心功能。而网络设备不同种类、不同品牌、不同型号提供的信息获取索引均有所差异，单独为每一个网络设备编写数据采集程序必然费时费力，所以亟需一套通过的数据采集框架，可以极大的减少网络设备数据获取的成本。

1SNMP协议分析

SNMP协议的使用者为网络管理软件，操作对象为网络设备中的代理程序，包括两种使用方式。查询式。程序通过SNMP协议的snmpget和snmpwalk命令查询代理程序，代理程序对外暴露的接口为一个MIB，这是一个多叉树，每个树节点用一个数字表示。上报式。代理程序发现有如链路故障、部件故障等信息时可主动将该信息进行上报，又称为trap。

2通用数据采集系统设计

2.1功能描述

通用数据采集系统支持查询式和上报式两种网络设备信息获取模式，包含两个模块实现以上两种方式的信息获取。查询式获取网络设备中的MIB节点值，对查询的方式分析总结形成通用模板，进行简单配置即可使网络管理软件接入新设备的查询信息。上报式通过消息队列缓存各类trap信息，并启用多线程格式化、过滤并交网络管理软件显示。

2.2通用MIB查询模块

snmpget和snmpwalk命令均查询MIB节点值来获取信息，MIB是一个多叉树。每个节点有一个数字标识，节点的唯一标识为从根节点到该节点的数字序列。虽然每个OID号对应的值均有实际意义，但是不同设备该意义的OID号不一致，每一类设备写一套MIB信息采集代码，工作量大，这是MIB信息采集的困难所在。下面将MIB表示的实际含义与MIB号的映射关系整理为4种典型情况。

2.2.1单节点

通常该节点为mib树的叶子节点，使用snmpget命令，输入节点OID号即可获得某设备该节点的信息。新增设备时，只需要修改OID值，程序即可自动获取信息。

2.2.2—组节点

如果获取的节点自身有一层子节点，且子节点标识同一种类型部件，如图1所示，fan标识风扇，可以使用snmpwalk命令，输入fan节点oid号，获取fanl、fan2、fan3—组值。2.2.3多组节点

如图1所示，对于端口信息，多个端口会有多组值，首先需要获取端口数目，即节点portNum值为3。Port节点的所有属性均有与节点数目相同的子节点数，使用snmpwalk命令扫描port节点得到各自属性混杂在一起，对需要提取的属性可以针对其OID号特征设置筛选条件。

2.2.4多节点逻辑处理

一些网络参数需要进行逻辑运算才能得到，运算的过程无共性，需要单独函数处理，则在配置文件中建立参数名称和处理函数的映射关系。

2.3Trap上报处理模块

Trap消息是网络设备在检测到自身意外情况时利用SNMP协议主动上报的信息。若发生故障Trap消息数量会短时间内呈指数级增长，为保证每一条Trap消息均得到处理，使用消息缓存队列，在消息数量暴增时先缓存下来，处理使用线程池技术根据队列长度动态计算需要开辟的线程数量，既保证了消息剧增时计算机最大运算能力处理，也在正常情况下使计算机处于合适功耗。

3通用數据采集系统实现

系统使用Java语言开发，通用MIB查询模块中使用List

4总结

本文提出一套基于SNMP协议的通用数据采集系统，经过简单配置即可接入新网络设备，查询其内部状态，设计基于消息缓存队列的Trap处理机制，在性能和能耗之间取得较好的平衡。

参考文献

[1]李增智，陈妍.计算机网络原理[M].西安西安交通大学出版社，2000：410.

[2]王斌，程明.基于SNMP协议的网络流量侦测系统设计及实现[J].天津理工大学学报，2005.